Collecting Transaction Data in a Fourth Generation Mobile Network

Tässä diplomityössä on oletettu että neljännen sukupolven mobiiliverkko on saumaton yhdistelmä olemassa olevia toisen ja kolmannen sukupolven langattomia verkkoja sekä lyhyen kantaman WLAN- ja Bluetooth-radiotekniikoita. Näiden tekniikoiden on myös oletettu olevan niin yhteensopivia ettei käyttäjä havaitse saanti verkon muuttumista. Työ esittelee neljännen sukupolven mobiiliverkkoihin liittyvien tärkeimpien langattomien tekniikoiden arkkitehtuurin ja perustoiminta-periaatteet. Työ kuvaa eri tekniikoita ja käytäntöjä tiedon mittaamiseen ja keräämiseen. Saatuja transaktiomittauksia voidaan käyttää tarjottaessa erilaistettuja palvelutasoja sekä verkko- ja palvelukapasiteetin optimoimisessa. Lisäksi työssä esitellään Internet Business Information Manager joka on ohjelmistokehys hajautetun tiedon keräämiseen. Sen keräämää mittaustietoa voidaan käyttää palvelun tason seurannassa j a raportoinnissa sekä laskutuksessa. Työn käytännön osuudessa piti kehittää langattoman verkon liikennettä seuraava agentti joka tarkkailisi palvelun laatua. Agentti sijaitsisi matkapuhelimessa mitaten verkon liikennettä. Agenttia ei kuitenkaan voitu toteuttaa koska ohjelmistoympäristö todettiin vajaaksi. Joka tapauksessa työ osoitti että käyttäjän näkökulmasta tietoa kerääville agenteille on todellinen tarve.

Data Collection Agent Framework

Ohjelmistoteollisuudessa pitkiä ja vaikeita kehityssyklejä voidaan helpottaa käyttämällä hyväksi ohjelmistokehyksiä (frameworks). Ohjelmistokehykset edustavat kokoelmaa luokkia, jotka tarjoavat yleisiä ratkaisuja tietyn ongelmakentän tarpeisiin vapauttaen ohjelmistokehittäjät keskittymään sovelluskohtaisiin vaatimuksiin. Hyvin suunniteltujen ohjelmistokehyksien käyttö lisää suunnitteluratkaisujen sekä lähdekoodin uudelleenkäytettävyyttä enemmän kuin mikään muu suunnittelulähestymistapa. Tietyn kohdealueen tietämys voidaan tallentaa ohjelmistokehyksiin, joista puolestaan voidaan erikoistaa viimeisteltyjä ohjelmistotuotteita. Tässä diplomityössä kuvataan ohjelmistoagentteihin (software agents) perustuvaa ohjelmistokehyksen suunnittelua toteutusta. Pääpaino työssä on vaatimusmäärittelyä vastaavan suunnitelman sekä toteutuksen kuvaaminen ohjelmistokehykselle, josta voidaan erikoistaa erilaiseen tiedonkeruuseen kykeneviä ohjelmistoja Internet ympäristöön. Työn kokeellisessa osuudessa esitellään myös esimerkkisovellus, joka perustuu työssä kehitettyyn ohjelmistokehykseen.

Www-sovelluskehysten arviointi ja valinta

Useimmiten www-sovellusten käyttöliittymien rakentamiseen käytetään ohjelmistokehyksiä. Www-sovelluskehys voidaan valita lukuisista valmiista vaihtoehdoista. Valinta on kuitenkin ongelmallista. Vaikka hyviä vaihtoehtoja on paljon, www-sovelluskehykset ovat parhaimmillaan vain tietyissä tilanteissa. Tämän työn tavoitteena oli löytää keino vertailla www-sovelluskehyksiä. Menetelmän haluttiin olevan kustannustehokas. Työssä hyödynnettiin kirjallisuudesta löytyviä ohjeita ohjelmistokomponenttien ja työkalujen valintaan. Ohjeiden avulla valittiin www-sovelluskehyksien vertailuun sopivia arviointikriteerejä. Arviointikriteerien määrittelyä varten tutkittiin ohjelmistokehysten ja www-sovelluskehysten vaatimuksia. Ohjeiden avulla suoritettiin myös vertailu käytännössä. Työn tuloksena syntyneitä www-sovelluskehysten vaatimuksia ja arviointikriteerejä voidaan käyttää suoraan vertailuissa alustasta riippumatta. Tulosten avulla voidaan vähentää www-sovelluskehysten valintaan tarvittavan työn määrää. Työhön sisältyneen vertailun suorittamiseen kului kohtuullinen määrä aikaa, ja sillä kyettiin tunnistamaan eroja www-sovelluskehysten välillä.

RTOS Framework for Real-Time Control System

This thesis is done as a complementary part for the active magnet bearing (AMB) control software development project in Lappeenranta University of Technology. The main focus of the thesis is to examine an idea of a real-time operating system (RTOS) framework that operates in a dedicated digital signal processor (DSP) environment. General use real-time operating systems do not necessarily provide sufficient platform for periodic control algorithm utilisation. In addition, application program interfaces found in real-time operating systems are commonly non-existent or provided as chip-support libraries, thus hindering platform independent software development. Hence, two divergent real-time operating systems and additional periodic extension software with the framework design are examined to find solutions for the research problems. The research is discharged by; tracing the selected real-time operating system, formulating requirements for the system, and designing the real-time operating system framework (OSFW). The OSFW is formed by programming the framework and conjoining the outcome with the RTOS and the periodic extension. The system is tested and functionality of the software is evaluated in theoretical context of the Rate Monotonic Scheduling (RMS) theory. The performance of the OSFW and substance of the approach are discussed in contrast to the research theme. The findings of the thesis demonstrates that the forged real-time operating system framework is a viable groundwork solution for periodic control applications.

Monialustaisten ohjelmien tekeminen C++-kielellä

Käyttöjärjestelmiä ja prosessoriarkkitehtuureita on olemassa useita erilaisia. Näiden kahden yhdistelmää yhdessä käyttöjärjestelmän tarjoamien kirjastojen kanssa kutsutaan tässä diplomityössä alustaksi. Tietylle alustalle tarkoitettuja konekielisiä natiiviohjelmia voidaan yleensä suorittaa vain kyseistä alustaa käyttävissä tietokoneissa. Natiiviohjelmien tekemiseen käytetään tavallisesti C- ja C++-ohjelmointikieliä. Monesti ohjelmia on voitava käyttää useammalla kuin yhdellä alustalla. Koska kehitystyö vie aikaa ja resursseja, on toivottavaa, että ohjelma toimisi uudella alustalla joko ilman muutoksia tai mahdollisimman paljon olemassa olevaa lähdekoodia hyödyntäen. Tässä diplomityössä esitellään erilaisia monialustaisten ohjelmien toteutustapoja. Myöhemmin arvioidaan niiden soveltuvuutta kaupallisen kameravalvontaohjelmiston toteutukseen. Keskeisimmät esiteltävät toteutustavat ovat natiiviohjelmat, tulkattavat kielet, virtualisointi sekä web-selain, joka on osittainen toteutustapa monialustaisille ohjelmille. Tämä diplomityö käsittelee monialustaisten ohjelmien kehitystä erityisesti C++-kielellä, joka on yksi maailman eniten käytetyistä ohjelmointikielistä, ja myös tarkasteltavana olevan kameravalvontaohjelmiston nykyinen toteutuskieli. Kielen syntaksin ja C++-standardikirjaston määrittelevä C++-standardi on alusta-agnostinen. Tästä johtuen C++-lähdekoodi voi olla täysin alustariippumatonta vaikka konekielelle käännetyt ohjelmat ovatkin sidottuja tiettyyn alustaan. Useimmat käytännön C++-ohjelmat käyttävät standardikirjaston lisäksi alustan tarjoamia lisäkirjastoja. Toteutusratkaisuiden arvioinnin ja vertailun perusteella voidaan todeta, että C++-kielellä tehty natiiviohjelma on monialustaisen kameravalvontaohjelmiston toteutukseen hyvin soveltuva ratkaisu, mutta myös muiden esiteltyjen tapojen käyttöä kannattaa harkita joissakin ohjelmiston osissa käytettäväksi. Nykyisen natiivitoteutuksen monialustaista kehitystä voitaisiin mahdollisesti tehostaa vaihtamalla käytettävä ohjelmistokehys toiseen sekä tekemällä käännösympäristöstä monialustaisempi ja automatisoidumpi. Johtopäätökset ovat sovellettavissa myös muihin samankaltaisiin ohjelmistoihin.